土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,土壤通过呼吸向大气释放CO2,其微小的变化能引起大气CO2浓度的变化。土壤有机碳不仅是土壤质量的评价指标,同时也是全球气候变化的影响因素。自然因素和人为因素通过改变土壤属性以及环境,影响土壤有机碳的输入和输出,进而影响土壤碳循环。城市用地扩张是对土壤有机碳影响最大的人为因素。随着经济的发展以及工业的进步,城市规模不断扩大,大量人口流入城市,加速了城市用地扩张的速度。耕地作为城市用地扩张占用的主要用地类型,城市用地扩张必然影响CO2的排放和吸收。在城市快速扩张背景下,研究吉林省中部城市用地扩张对耕层土壤有机碳的影响,可为城市合理规划和区域协调发展提供参考依据。本研究基于Landsat TM/OLI影像数据,解译获取2005年、2020年吉林省中部的土地覆被信息,采用单位格网内建设用地所占比例来定义城区、近郊区和远郊区,通过城市扩展强度指数和凸壳原理,对城市扩展强度分布和城市扩展类型进行空间分析;基于随机森林模型预测研究区2005年和2020年耕层土壤有机碳密度,估算了土壤表层有机碳储量,对土壤有机碳密度及储量进行了时空特征分析;采用“城区-近郊-远郊”梯度分析法和典型样带法探究城市扩张对耕层有机碳分布特征的影响。取得的主要研究成果如下:（1）2005～2020年期间,吉林省中部城区扩张面积为215.65 km~2,近郊区扩张面积为118.88 km~2,研究区各县市中长春市城市近郊区和城区面积扩张最显著;研究区城市扩展强度指数小于1的区域面积比例为64%,主要分布在市中心建设用地较饱和区域,远郊区分布分散;城市扩展强度指数大于2的区域面积比例为22%,分布在城镇边缘;城市扩展强度较大的城市为长春市和公主岭市;研究区城市用地扩张类型分为外延型和填充型两种类型,分别占总面积的49.62%和50.38%。（2）2005年和2020年吉林省中部耕地土壤有机碳密度平均值分别为3.60kg/m~2和3.51 kg/m~2,有机碳密度相对比较高,其中2005年和2020年有机碳密度大于3 kg/m~2的区间面积分别占2005年和2020年耕地总面积的88.52%、84.28%。空间上,2005年高值区主要分布在农安县、公主岭市以及榆树市;2020年高值区主要集中在农安县、德惠市、公主岭市以及梨树县。2005～2020年期间,吉林省中部土壤有机碳密度降低的耕地面积占耕地总面积的57.92%,有机碳密度增加的耕地占耕地总面积的42.08%,空间上研究区中部以及西南部,尤其在西南部双阳区以及伊通县有机碳密度显著降低,东北部以及西南角双辽市的部分地区也有所增加。2005年研究区耕层土壤有机碳储量为9.17×10~7t,2020年耕层土壤有机碳储量为8.94×10~7t,16年间减少了2.29×10~6t。（3）2005～2020年间,吉林省中部由于城市用地扩张占用耕地损失的耕层土壤有机碳储量为5.38×10~5t,其有机碳平均密度为3.86 kg/m~2,均为有机碳密度高值区;2005年吉林省中部耕层有机碳密度呈现城区＞近郊＞远郊的变化趋势,2020年耕层有机碳密度呈现城区＞远郊＞近郊的变化趋势。2005～2020年期间,有机碳密度变化平均值在“城区-近郊-远郊”梯度上有机碳密度变化平均值分别为-0.24 kg/m~2、-0.18 kg/m~2、-0.09 kg/m~2,有机碳降低程度表现为城区＞近郊＞远郊的变化趋势;样带分析结果表明,在“城区-近郊-远郊”上,距离城区越近,有机碳密度降低量越大。